THÉORIE MINÉRALE DE LIEBIG

celles que donnent les champs qui n'ont reçu que des engrais minéraux, que par suite les engrais azotés exercent une influence décisive sur le poids des récoltes.

Boussingault, de son côté, avait donné à Texpérience disposée pour combattre la théorie de Liebig une forme piquante qui lui assura une grande popularité. « Si, disait-il, dans son cours du Conservatoire des arts et métiers, il faut en croire M. de Liebig, si les parties minérales des engrais sont seules utiles, nous sommes, il faut le reconnaître, nous autres cultivateurs, de bien grands maladroits. Depuis des milliers d'années, nous nous donnons la peine de transporter péniblement nos fumiers de la ferme aux champs, nos attelages nous coûtent cher; faisons mieux, brûlons nos fumiers, nous aurons ainsi une toute petite quantité de cendres et pour le transporter une brouette fera l'affaire. »

L*essai fut disposé sur une terre appauvrie par la culture, on y porta les cendres obtenues de 500 kilos de fumier, et Ton y sema de Tavoine ; pour comparer, on fuma une surface d'un are de la même terre avec 500 kilos de fumier et Ton attendit la récolte... Dans le champ qui avait reçu le fumier, 1 de graine rendit 14; dans le champ voisin amendé avec les cendres, 1 de graine rendit 4.

La théorie minérale de Liebig ne résiste donc pas à une discussion sérieuse ; mais il n'en faut pas moins chercher à comprendre comment cette terre renfermant une quantité considérable d'azote combiné ne donne d'abondantes récoltes que lorsqu'elle reçoit des engrais azotés.

La raison est facile à saisir, les racines des végétaux ne s'emparent que des matières solubles dans l'eau ou dans les liquides légèrement acides qui imprègnent ces racines ; or l'humus qui renferme Tazote combiné ne se dissout dans l'eau qu'en minime proportion, et ses éléments ne peuvent être utilisés avant d'avoir subi des métamorphoses qui les amènent à l'état de matière organique assimilable, d'ammoniaque ou d'acide azotique.

Ces métamorphoses se produisent en effet dans le sol, mais ne sont pas en général assez rapides, pour fournir aux exigences de la masse énorme de végétaux de la même espèce, que les nécessités des semailles et des récoltes nous force à accumuler sur le même sol; tous les individus ont, à la même période de leur développement, les mêmes exigences, il faut donc que le magasin qui leur fournit leurs aliments soit amplement garni, or habituellement, si abondante que soit la matière organique, l'action qu'exercent sur elle les agents

atmosphériques et les ferments est trop faible pour amener à Tétat assimilable, en quantités suffisantes et ea temps utile, les aliments nécessaires à la production d'une abondante récolte, d'où Tulilité des engrais azotés.

Par une expérience directe de culture, Boussingault a donné de Tétat d'inertie de la matière azotée de la terre arable une preuve convaincante : à l'opinion des savants sur la terre arable, l'illustre agronome a voulu joindre, suivant sa spirituelle expression, « l'opinion des plantes ».

On a planté un lupin dans un mélange formé de 1000 grammes de sable quartzeux, de 500 grammes de gros fragments de quartz et de 150 grammes de terre végétale du Liebfrauenberg, renfermant 0»',34 d'azote, c'est-à-dire ce qu'il y a dans 2*', 45 de nitrate de potasse ou dans 0^%41 d'ammoniaque; on avait ajouté en outre pour assurer l'alimentation minérale de la plante 0'',2 de cendres de foin. Quand on mit fin à l'expérience, le lupin était extrêmement chétif, il n'avait acquis pendant la végétation que 0^,004 d'azote, c'est-à-dire, ce que prend souvent une plante qui s'est développée librement à l'air dans du sable stérile : l'azote du sol n'était pas intervenu dans la végétation.

Des observations semblables furent recueillies sur des cultures de chanvre, de haricots nains, toujours on trouva que l'azote de la terre arable était resté inactif, et on comprit l'utilité d'ajouter des matières azotées directement assimilables à celles qui se produisent par les métamorphoses de l'humus du sol, pendant la durée de la végétation.

Les terres arables renferment donc, en général, une quantité notable de matières organiques azotées dont la plus grande partie est insoluble, non assimilable et ne le devient qu'en se transformant, d'où la nécessité de connaître ces transformations.

§ 122. — Formation de l'ammoniaque dans la terre arable.

Nous avons vu plus haut que l'ammoniaque peut prendre naissance dans la terre arable, par simple action chimique, elle est produite également par action microbienne.

MM. Berthelot et André ont étudié cette production d'ammoniaque (1), elle est toujours très faible; si on abandonne des terres

(f) Ann. de chim. et de phys.f 6« série, t. XI, p. 375.

FORMATION DE L'AMMONIAOUE. 3«9

SOUS UQ cristallisoir où Ton a placé deux soucoupes renfermant de I acide sulfurique dilué, on reconnaît qu'en un mois 1 kilogramme n'émet pas 1 milligramme d'azote ammoniacal.

Les quantités d'ammoniaque que renferment les terres varient aTec plusieurs conditions, tandis qu'on n'en trouve guère dans les terres normales où la nilrification transforme rapidement l'ammoniaque à mesure qu'elle se produit ; que, par exemple, M. Muntz a constaté (1) dans 1 kilogramme de terre légère, après onze jours deipériences, 1 milligramme d'ammoniaque, et après soixante-cinq jours, 9 milligrammes dans une terre de jardin; il en trouve bien davantage dans les sols où la nitrification est difficile ; tel est le cas pour une terre des Landes, à réaction acide : en huit mois, elle a formé par kilo : 25 milligrammes d'ammoniaque ; une terre tourbeuse, dans le même temps, en a produit 24 ; une terre forte peu perméable ena formé, toujours par kilogramme, et en huit mois : 23 milligrammes.

Une terre portée à 90', température suffisante pour tuer le ferment nitrique, mais trop basse pour détruire d'autres organismes plus résistants, a formé en quatre mois et demi 8 milligrammes par kilo; mais on n'en a plus trouvé quand la terre a été portée à lOO"", ce qui parait montrer que la production de l'ammoniaque est habituellement due à l'action d'un ferment figuré ; si en effet on ajoute à cette terre, qui ne transforme plus ses matières azotées en ammoniaque, une petite quantité d'une terre non stérilisée, l'ammoniaque y apparaît de nouveau.

II ne semble pas que le ferment ammoniacal de la matière organique du sol ait été isolé ; il est vraisemblable, en effet, qu'il n'est pas identique au ferment de l'urée, découvert depuis longtemps par M. Van Tieghem et recherché plus récemment par M. Ladureau (2) dans la terre arable où il l'a trouvé très abondamment répandu.

Des considérations précédentes, on peut conclure que : soit par simple action chimique, soit par l'action des ferments figurés, les matières organiques azotées du sol fournissent de l'ammoniaque, qui très habituellement devient la proie du ferment nitrique; la terre arable est, en effet, le siège d'oxydations constantes, que nous étudions dans le paragraphe suivant.

il) Comi^les rendiLS, t. CX, p. 102C.

(2) Aim. agron., t. XI, p. 272.

§ 123. — Oxydation de la matière organique du sol. — Production d'acide carbonique. — Composition de l'atmosphère confinée des terres arables.

La matière organique de la terre arable est constamment en voie d'altération, aussi Tatmosphère confinée dans le sol est-elle toujours chargée d'acide carbonique.

L'analyse de cette atmosphère a été entreprise il y a longtemps déjà par Boussingault et Lewy (1); ils ont trouvé habituellement des nombres oscillant autour de 0,8 d acide carbonique pour 100 volumes d'air, mais les proportions se sont élevées dans des champs récemment fumés à 1,54, à 2,24 et même dans ce dernier sol à 9,74 pour 100 volumes après une pluie. A Grignon, dans un sol bien fumé, on a trouvé dans 100 litres d'air : l'',16, et 1*',38 d'acide carbonique; dans un sol pauvre : 1*%16, l'S13, et 0»%98 (2).

M. Schlœsing fils a récemment (3) repris ce sujet : au lieu d'opérer comme Boussingault et Lewy qui pratiquaient un trou dans le sol pour y loger la tige de fer aspiratrice d'air, et qui, par conséquent, déterminaient dans l'atmosphère du sol ainsi remué de profondes modifications, il se borne à enfoncer dans la terre un tube d'acier d'un très faible diamètre intérieur; terminé par une pointe conique, il aspire l'air au moyen d'un écoulement de mercure et procède à l'analyse eudiométrique des échantillons recueillis.

Pour les terres labourées les nombres sont analogues à ceux qu'ont donnés Boussingault et Lewy ; pour les terres de prairie les proportions d'acide carbonique augmentent, et celles d'oxygène diminuent jusqu'à tomber à 10 dans 100 de gaz. Jamais cependant on n'a trouvé de terres dans lesquelles l'oxygène fît défaut.

D'une époque à une autre, la composition de l'atmosphère d*un même sol peut subir des variations considérables. En général, on trouve plus d'acide carbonique à une grande profondeur que dans les couches voisines de la surface, mais il n'en est pas toujours ainsi. A distance égale du sol, sur des pentes aboutissant à un fond de vallée, l'atmosphère a été trouvée nettement plus riche en acide carbonique aux points les plus bas qu'à quelques mètres au-dessus;

(1) Ann. dech. et de phys., 3» sér., XXXIX, 257.

(2) Ann. agr,, t. XV, p. 503.

(3) Comptes rendus, t. CIX, 618 et 673. — Ann, agr., t XVI, p. 15.